【題目】如圖所示,光滑水平面上有一小車B,右端固定一沙箱,沙箱上連接一水平的輕質(zhì)彈簧,小車與沙箱的總質(zhì)量為M=2kg。車上在與沙箱左側(cè)距離S=1m的位置上放一質(zhì)量為m=1kg小物塊A,物塊A與小車的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。僅在沙面上方空間存在水平向右的勻強電場,場強E=2×103V/m。當(dāng)物塊A隨小車以速度v0=10m/s向右做勻速直線運動時,距沙面H=5m高處有一質(zhì)量為m0=2kg的帶正電q=1×10-2C的小球C,以u0=10m/s的初速度水平向左拋出,最終落入沙箱中。已知小球與沙箱的相互作用時間極短,且忽略彈簧最短時的長度,并取g=10m/s2。求:

1)小球落入沙箱前的速度u和開始下落時與小車右端的水平距離x;

2)小車在前進過程中,彈簧具有的最大值彈性勢能EP;

3)設(shè)小車左端與沙箱左側(cè)的距離為L,請討論分析物塊A相對小車向左運動的過程中,其與小車摩擦產(chǎn)生的熱量QL的關(guān)系式。

【答案】115m29J3

【解析】1)小球C下落到沙箱的時間為t,則:豎直方向上

所以有:

小球在水平方向做勻減速運動:qE=m0ax

帶入數(shù)據(jù)解得:ax=10m/s2 ux=0

所以小球落入沙箱瞬間的速度:u=uy=gt=10m/s方向豎直向下;

小球開始下落時與小車右端的水平距離:

2)設(shè)向右為正,在小球快速落入沙箱的過程中,小車(不含物塊A)和小球的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,設(shè)小球落入沙箱瞬間,車與球的共同速度為v1,有:

可得:

由于小車速度減小,隨后物塊A相對小車向右運動并將彈簧壓縮,在此過程中,A與小車(含小球)系統(tǒng)動量守恒,當(dāng)彈簧壓縮至最短時,整個系統(tǒng)有一共同速度v2

解得:v2=6m/s

根據(jù)能量守恒定律,彈簧的最大彈性勢能:

解得:EP=9J

3)隨后彈簧向左彈開物塊A,假設(shè)A運動至車的左側(cè)時恰好與車相對靜止,此過程中系統(tǒng)動量仍守恒,所以系統(tǒng)具有的速度仍為:v2=6m/s

根據(jù)功能關(guān)系可知:

解得小車左端與沙箱左側(cè)的距離為:L0=9m

分情況討論如下:

①若 物塊A停在距離沙箱左側(cè)L0=9m處與小車一起運動,因此摩擦產(chǎn)生的熱量為

②若 物塊A最終會從小車左端滑下,因此摩擦產(chǎn)生的熱量為

練習(xí)冊系列答案
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【題目】在下列各種措施中,目的是為了防止靜電危害的是(  )

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【題目】下列說法正確的是

A. 一群處于n=5的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出10 種不同頻率的光

B. 在光電效應(yīng)實驗中,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能Ek越大,則這種金屬的逸出功W0越大

C. 氡元素的半衰期為3.8 天,若有8個氡原子核,則7.6 天后還剩2個氡原子核未衰變

D. 某放射性原子核經(jīng)過2α衰變和一次β衰變,核內(nèi)中子數(shù)減少了5

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【題目】下圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實驗的器材及示意圖。

①在圖中用實線代替導(dǎo)線把它們連成實驗電路。

②由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

Ⅰ___________________________________

Ⅱ___________________________________

③假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中,靈敏電流計的指針向_______偏轉(zhuǎn)。(填

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)如圖甲電路,可以測出定值電阻R0的阻值以及電源的電動勢E和內(nèi)阻r,圖中R是電阻箱(0999.9Ω),兩個電表都是相同的電壓表(分別用V1V2表示,對應(yīng)的示數(shù)分別為U1、U2)。

1)請在虛線框內(nèi)畫出圖甲中實物連接電路所對應(yīng)的電路圖__________(原理圖);

2)接通電源進行實驗,調(diào)節(jié)電阻箱R,當(dāng)其各旋盤位置及兩電表(沒有標(biāo)出刻度值)示數(shù)如圖乙所示?勺x得電阻箱的阻值R=___,已知此時V1的讀數(shù)為U1=2.60V時,則V2的讀數(shù)應(yīng)該為U2=___V,可求得定值電阻R0=___(此空保留3位有效數(shù)字);

3)測出R0后,再次調(diào)整電阻箱R,改變并記錄多組的(R,U1,U2)值。A、B兩位同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),分別畫出如下圖丙中的(A)、(B)圖線。

假設(shè)圖中的縱截距和橫截距均已得出(即圖中a1、a2b1、b2為已知),則由圖線(A)可得出電源電動勢E=___;由圖線(B)可得出電源內(nèi)電阻r=___。

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【題目】1910年美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗( )

A. 發(fā)現(xiàn)了中子 B. 發(fā)現(xiàn)了電子

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